白介素-8在冠心病中的研究现状
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2004年8月20日
侯兴华 2004-8-2 15:50:16 国外医学心血管疾病分册1999年9月和26卷第5期
摘要 本文从白介素-8(IL-8)的来源、分子特性以及在冠心病心绞痛、急性心肌梗死(AMI)、再灌注损伤过程中的变化及作用机制加以综述，认为IL-8有望成为AMI早期诊断及指导治疗的较好指标。
关键词：IL-8 心绞痛 急性心肌梗死 再灌注损伤
IL-8是Yoshimura1987 年首次从脂多糖(LPS)及植物血凝素(PHA)刺激的人血单核细胞血清中纯化出的一种对中性粒细胞有趋化作用的蛋白质[1]。近年来，IL-8在AMI及再灌注方面的研究已逐渐有所深入，本文主要对IL-8在冠心病心绞痛、AMI及再灌注方面的变化及作用机制加以综述。
1 IL-8的来源和分子特性
, 百拇医药
IL-8的细胞来源主要是单核细胞、组织巨噬细胞。其他如肝细胞、成纤维细胞、间皮细胞、上皮细胞、内皮细胞、中性粒细胞、滑膜液细胞、T淋巴细胞、肥大细胞、嗜酸粒细胞等也可以产生IL-8[2，3]。
IL-8是趋化性细胞因子超家族的一员，人IL-8基因定位于第4号染色体。IL-8分子耐热，分子量为8～10kD，在pH值为2.4～9时保持活性，对巯基化合物敏感，对胰蛋白酶、糜蛋白酶有一定耐受力，其活性可被抗IL-8抗体中和[3]。除72个氨基酸残基组成的多肽作为IL-8主要成熟分子形成点滴70%以外，尚有各由77、69、70个氨基酸残基组成的三种肽链形式，各占17%、5%、8%。还有人认为存在79、71两种变异肽链结构。造成变异的原因尚不清，可能与细胞来源不同有关，单核细胞主要产生72肽链，内皮细胞主要产生77肽链[4]。不同形式IL-8的生物学活性极其相似，只略有差别。
2 IL-8与冠心病心绞痛、AMI、再灌注之间的关系
, 百拇医药
2.1 IL-8参与冠心病心绞痛、AMI、再灌注损伤的发病
已有研究显示，白细胞消耗、抗白细胞整合素的单克隆抗体能减少实验狗的心肌梗死面积[5]。有力地说明白细胞参与了AMI中的心肌损伤[6]。而作为白细胞趋化因子的IL-8，也因此逐渐被人们所关注。Kukieika等[7]在动物实验中发现，心肌缺血3～4小时后，可在心肌组织中检测到IL-8mRNA，且IL-8mRNA的表达与心肌损伤程度呈正相关。临床研究也发现，IL-8参与了中性粒细胞介导的心肌损伤。Kanda等[8]研究了87例健康人及56例心脏病患者后发现，不稳定型心绞痛患者的IL-8水平比对照组明显升高(P〈0.05〉，AMI患者在症状出现4.4小时后可测得IL-8的峰值，其水平明显升高，由此认为：测定血清IL-8是一个新的有价值的诊断方法，可发现不稳定型心绞痛，并且是心肌梗死的更早期标志，它的升高及其峰浓度时间早于血清心肌酶和肌红蛋白的改变。其他研究也发现，在AMI后测得显著增高的IL-8水平[9]，并且在CK-MB升高前已明显升高[10]。国内研究也认为：冠心病患者的IL-8水平明显升高，提示IL-8参与了冠心病的发病过程，并且IL-8水平与冠脉狭窄程度呈显著正相关。
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在心梗家兔的实验中，IL-8水平在再灌注后1.5小时开始升高，4.5小时可达高峰[11]，有人则在心梗的狗实验中发现，在再灌注后3小时的组织中，检测到IL-8mRNA的峰值，而在正常的血流灌注下，IL-8并不被诱导产生，故认为高水平的IL-8是再灌注过程的一个早期证据[7]。单核细胞在缺氧条件下(95%N2/5%CO2)培养6小时后，继续在常氧或高浓度氧(95%N2/5%CO2)条件下培养，也发现其产生的IL-8水平远远高于始终在常氧下培养的单核细胞产生的IL-8水平[2]。临床实验也证实，AMI患者在血管重建术和球囊扩张术后，血清IL-8水平比术前显著升高，在再灌注后5分钟内即发现IL-8的释放[12～14]，而造成IL-8的升高与有创手术并无关系[9]。
2.2 IL-8在心绞痛、AMI及再灌注损伤过程中的作用机制
2.2.1 IL-8促进心肌损伤 在低氧条件下培养的内皮细胞可释放IL-8[15]，而缺血本身也足够刺激IL-8的释放[13]。
, 百拇医药
IL-8是最具有潜在趋化活性的细胞因子之一，作用强于C5a。IL-8不被血清灭活，因而能在局部累积发挥持续作用[16]。
体外实验表明，IL-8有显著的中性粒细胞趋化作用。其作用呈剂量依赖性，快速而持久。通过动员Ca2+内储，增加Ca2+内流使细胞内游离的Ca2+浓度增加，诱导细胞变形反应、脱颗粒反应，引起细胞呼吸爆发，使活性氧产生的速率及总量增加，IL-8水平与活性氧的释放呈显著正相关[3]。IL-8还诱导产生溶酶体、毒性代谢产物并激活花生四烯酸-5-脂氧化酶产生白三烯，使血管通透性增加，血浆蛋白渗出。IL-8还能促进粒细胞增生。体内实验也证实，IL-8能活化中性粒细胞，增加超氧阴离子、H2O2释放，从而造成对细胞的损伤。
另外，Hani等[17]在心肺旁路(CPB)手术中研究IL-8与手术中经食道超声心室壁运动分数(WMS)的相关性后认为：IL-8水平可以预测心肌收缩力的下降。
, 百拇医药 2.2.2 IL-8对心血管的保护使用 [Ala-IL8]77是由内皮细胞产生的分子量为10kD的蛋白质。在缺血/再灌注过程中，IL-8能维持内皮细胞源性舒张因子(EDRF)的作用。Lefer等[18]在家兔实验再灌注前10分钟静脉内注射[Ala-IL8]77后发现，IL-8可以减少缺血心肌带的白细胞浸润，降低髓过氧化物酶的活性，从而减少心肌损伤，起着明显心肌保护作用。[Ala-IL8]77的心血管保护作用可归纳如下：(1)直接作用中性粒细胞，减少再灌注后中性粒细胞在心肌组织中的积累；(2)直接抑制对中性粒细胞的趋化作用；(3)直接抑制中性粒细胞的受体表达或调节其表面粘附分子的作用；(4)通过直接或间接抑制细胞毒性物质的释放来保护内皮。
IL-8在心血管中的两种矛盾的作用，引起了人们极大的兴趣。为此Henchtman等[19]作了进一步研究：给家兔静脉内注射IL-877后，包括IL-8在内的多种趋化因子所诱导的中性粒细胞的浸润受到抑制，静注IL-872后也得到类似结果。他认为，IL-8的作用与其部位有关，血管外的IL-8起促进组织损伤作用，而血管内的IL-8则对组织起保护作用。近年的研究发现，虽然IL-8能使与中性粒细胞和内皮细胞起粘附反应的白细胞粘附分子1(LAM-1)表达减少，但在CD11b/CD18表达增加的情况下并不降低粘附反应。因此有理由认为：在依赖CD18的粘附反应中，IL-8能促进粘附，而在不依赖DC18的粘附反应中，由于LAM-1表达减少，IL-8则表现出对粘附的抑制作用[20]。
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3 目前研究热点及亟待解决的问题
(1)大量实验证实，IL-8在AMI及再灌注过程中水平明显升高，但IL-8能否成为临床上AMI的早期诊断指标及判定溶栓是否成功(再灌注)的指标，尚需进一步实验加以证实。
(2)实验已证实，IL-8能促进AMI及再灌注过程中的心肌损伤，抗IL-8抗体能否防止AMI及再灌注过程中的心肌损伤，目前尚无这方面的报道，故需进一步研究以明确抗IL-8抗体能否保护心肌，减少心肌梗死的面积。
(3)[Ala-IL8]77对心血管具有保护作用，但在临床上能否应用[Ala-IL8]77来治疗AMI及防止再灌注所带来的损伤，尚需进一步实验证实。
随着人们在这一领域研究的不断深入，IL-8有望在AMI早期诊断及治疗方面取得很大进展。因此，进一步研究将具有重大意义。
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参考文献
1 庞林华等.生理科学进展，1994；25(1)：54～59
2 Strieter RM et al.J Lab Clin Med,1994;123:183～197
3 Wozni KA et al.Immunology,1993;79:608～615
4 Huber AR et al.Science,1991;254(4):99～102
5 Simpson PJ et al.J Clin Invest,1998;81:624～629
6 Raniadayalan K et al.Br Heart J,1991;66:10～14
, http://www.100md.com
7 Kukieika GL et al.J Clin Invest,1995;95:89～103
8 Kanda T et al.Am J Cardiol,1996;77:304～307
9 Abe Y et al.Br Heart J,1993;70:132～134
10 Pannitteri G et al.Am J Cardiol,1997;80(1):622～625
11 Ivey CL et al.J Clin Invest ,1995;6:2720～2728
12 Marx N et al.JACC,1997;130(7):165～170
13 Neumann FJ et al.Circulation，1995;92(15):748～755
, 百拇医药
14 Neumann FJ et al.Eur Heart J,1994;15:171～178
15 Karakurum M et al.J Clin Invest,1994;93:1564～1570
16 李胜亮等.国外医学·呼吸系统分册，1997；17(2)：85～86
17 Hani A et al.J Thora and Cardiovascular Surg,1994;108(10):626～635
18 Lefer AM et al.Br J Pharmal,1991;103:1153～1159
19 Henchtman H et al.J Immunol,1991;4:883～892
20 Detmers PA et al.J Immunol,1991;147:4211～4217, http://www.100md.com
摘要 本文从白介素-8(IL-8)的来源、分子特性以及在冠心病心绞痛、急性心肌梗死(AMI)、再灌注损伤过程中的变化及作用机制加以综述，认为IL-8有望成为AMI早期诊断及指导治疗的较好指标。
关键词：IL-8 心绞痛 急性心肌梗死 再灌注损伤
IL-8是Yoshimura1987 年首次从脂多糖(LPS)及植物血凝素(PHA)刺激的人血单核细胞血清中纯化出的一种对中性粒细胞有趋化作用的蛋白质[1]。近年来，IL-8在AMI及再灌注方面的研究已逐渐有所深入，本文主要对IL-8在冠心病心绞痛、AMI及再灌注方面的变化及作用机制加以综述。
1 IL-8的来源和分子特性
, 百拇医药
IL-8的细胞来源主要是单核细胞、组织巨噬细胞。其他如肝细胞、成纤维细胞、间皮细胞、上皮细胞、内皮细胞、中性粒细胞、滑膜液细胞、T淋巴细胞、肥大细胞、嗜酸粒细胞等也可以产生IL-8[2，3]。
IL-8是趋化性细胞因子超家族的一员，人IL-8基因定位于第4号染色体。IL-8分子耐热，分子量为8～10kD，在pH值为2.4～9时保持活性，对巯基化合物敏感，对胰蛋白酶、糜蛋白酶有一定耐受力，其活性可被抗IL-8抗体中和[3]。除72个氨基酸残基组成的多肽作为IL-8主要成熟分子形成点滴70%以外，尚有各由77、69、70个氨基酸残基组成的三种肽链形式，各占17%、5%、8%。还有人认为存在79、71两种变异肽链结构。造成变异的原因尚不清，可能与细胞来源不同有关，单核细胞主要产生72肽链，内皮细胞主要产生77肽链[4]。不同形式IL-8的生物学活性极其相似，只略有差别。
2 IL-8与冠心病心绞痛、AMI、再灌注之间的关系
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2.1 IL-8参与冠心病心绞痛、AMI、再灌注损伤的发病
已有研究显示，白细胞消耗、抗白细胞整合素的单克隆抗体能减少实验狗的心肌梗死面积[5]。有力地说明白细胞参与了AMI中的心肌损伤[6]。而作为白细胞趋化因子的IL-8，也因此逐渐被人们所关注。Kukieika等[7]在动物实验中发现，心肌缺血3～4小时后，可在心肌组织中检测到IL-8mRNA，且IL-8mRNA的表达与心肌损伤程度呈正相关。临床研究也发现，IL-8参与了中性粒细胞介导的心肌损伤。Kanda等[8]研究了87例健康人及56例心脏病患者后发现，不稳定型心绞痛患者的IL-8水平比对照组明显升高(P〈0.05〉，AMI患者在症状出现4.4小时后可测得IL-8的峰值，其水平明显升高，由此认为：测定血清IL-8是一个新的有价值的诊断方法，可发现不稳定型心绞痛，并且是心肌梗死的更早期标志，它的升高及其峰浓度时间早于血清心肌酶和肌红蛋白的改变。其他研究也发现，在AMI后测得显著增高的IL-8水平[9]，并且在CK-MB升高前已明显升高[10]。国内研究也认为：冠心病患者的IL-8水平明显升高，提示IL-8参与了冠心病的发病过程，并且IL-8水平与冠脉狭窄程度呈显著正相关。
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在心梗家兔的实验中，IL-8水平在再灌注后1.5小时开始升高，4.5小时可达高峰[11]，有人则在心梗的狗实验中发现，在再灌注后3小时的组织中，检测到IL-8mRNA的峰值，而在正常的血流灌注下，IL-8并不被诱导产生，故认为高水平的IL-8是再灌注过程的一个早期证据[7]。单核细胞在缺氧条件下(95%N2/5%CO2)培养6小时后，继续在常氧或高浓度氧(95%N2/5%CO2)条件下培养，也发现其产生的IL-8水平远远高于始终在常氧下培养的单核细胞产生的IL-8水平[2]。临床实验也证实，AMI患者在血管重建术和球囊扩张术后，血清IL-8水平比术前显著升高，在再灌注后5分钟内即发现IL-8的释放[12～14]，而造成IL-8的升高与有创手术并无关系[9]。
2.2 IL-8在心绞痛、AMI及再灌注损伤过程中的作用机制
2.2.1 IL-8促进心肌损伤 在低氧条件下培养的内皮细胞可释放IL-8[15]，而缺血本身也足够刺激IL-8的释放[13]。
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IL-8是最具有潜在趋化活性的细胞因子之一，作用强于C5a。IL-8不被血清灭活，因而能在局部累积发挥持续作用[16]。
体外实验表明，IL-8有显著的中性粒细胞趋化作用。其作用呈剂量依赖性，快速而持久。通过动员Ca2+内储，增加Ca2+内流使细胞内游离的Ca2+浓度增加，诱导细胞变形反应、脱颗粒反应，引起细胞呼吸爆发，使活性氧产生的速率及总量增加，IL-8水平与活性氧的释放呈显著正相关[3]。IL-8还诱导产生溶酶体、毒性代谢产物并激活花生四烯酸-5-脂氧化酶产生白三烯，使血管通透性增加，血浆蛋白渗出。IL-8还能促进粒细胞增生。体内实验也证实，IL-8能活化中性粒细胞，增加超氧阴离子、H2O2释放，从而造成对细胞的损伤。
另外，Hani等[17]在心肺旁路(CPB)手术中研究IL-8与手术中经食道超声心室壁运动分数(WMS)的相关性后认为：IL-8水平可以预测心肌收缩力的下降。
, 百拇医药 2.2.2 IL-8对心血管的保护使用 [Ala-IL8]77是由内皮细胞产生的分子量为10kD的蛋白质。在缺血/再灌注过程中，IL-8能维持内皮细胞源性舒张因子(EDRF)的作用。Lefer等[18]在家兔实验再灌注前10分钟静脉内注射[Ala-IL8]77后发现，IL-8可以减少缺血心肌带的白细胞浸润，降低髓过氧化物酶的活性，从而减少心肌损伤，起着明显心肌保护作用。[Ala-IL8]77的心血管保护作用可归纳如下：(1)直接作用中性粒细胞，减少再灌注后中性粒细胞在心肌组织中的积累；(2)直接抑制对中性粒细胞的趋化作用；(3)直接抑制中性粒细胞的受体表达或调节其表面粘附分子的作用；(4)通过直接或间接抑制细胞毒性物质的释放来保护内皮。
IL-8在心血管中的两种矛盾的作用，引起了人们极大的兴趣。为此Henchtman等[19]作了进一步研究：给家兔静脉内注射IL-877后，包括IL-8在内的多种趋化因子所诱导的中性粒细胞的浸润受到抑制，静注IL-872后也得到类似结果。他认为，IL-8的作用与其部位有关，血管外的IL-8起促进组织损伤作用，而血管内的IL-8则对组织起保护作用。近年的研究发现，虽然IL-8能使与中性粒细胞和内皮细胞起粘附反应的白细胞粘附分子1(LAM-1)表达减少，但在CD11b/CD18表达增加的情况下并不降低粘附反应。因此有理由认为：在依赖CD18的粘附反应中，IL-8能促进粘附，而在不依赖DC18的粘附反应中，由于LAM-1表达减少，IL-8则表现出对粘附的抑制作用[20]。
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3 目前研究热点及亟待解决的问题
(1)大量实验证实，IL-8在AMI及再灌注过程中水平明显升高，但IL-8能否成为临床上AMI的早期诊断指标及判定溶栓是否成功(再灌注)的指标，尚需进一步实验加以证实。
(2)实验已证实，IL-8能促进AMI及再灌注过程中的心肌损伤，抗IL-8抗体能否防止AMI及再灌注过程中的心肌损伤，目前尚无这方面的报道，故需进一步研究以明确抗IL-8抗体能否保护心肌，减少心肌梗死的面积。
(3)[Ala-IL8]77对心血管具有保护作用，但在临床上能否应用[Ala-IL8]77来治疗AMI及防止再灌注所带来的损伤，尚需进一步实验证实。
随着人们在这一领域研究的不断深入，IL-8有望在AMI早期诊断及治疗方面取得很大进展。因此，进一步研究将具有重大意义。
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参考文献
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2 Strieter RM et al.J Lab Clin Med,1994;123:183～197
3 Wozni KA et al.Immunology,1993;79:608～615
4 Huber AR et al.Science,1991;254(4):99～102
5 Simpson PJ et al.J Clin Invest,1998;81:624～629
6 Raniadayalan K et al.Br Heart J,1991;66:10～14
, http://www.100md.com
7 Kukieika GL et al.J Clin Invest,1995;95:89～103
8 Kanda T et al.Am J Cardiol,1996;77:304～307
9 Abe Y et al.Br Heart J,1993;70:132～134
10 Pannitteri G et al.Am J Cardiol,1997;80(1):622～625
11 Ivey CL et al.J Clin Invest ,1995;6:2720～2728
12 Marx N et al.JACC,1997;130(7):165～170
13 Neumann FJ et al.Circulation，1995;92(15):748～755
, 百拇医药
14 Neumann FJ et al.Eur Heart J,1994;15:171～178
15 Karakurum M et al.J Clin Invest,1994;93:1564～1570
16 李胜亮等.国外医学·呼吸系统分册，1997；17(2)：85～86
17 Hani A et al.J Thora and Cardiovascular Surg,1994;108(10):626～635
18 Lefer AM et al.Br J Pharmal,1991;103:1153～1159
19 Henchtman H et al.J Immunol,1991;4:883～892
20 Detmers PA et al.J Immunol,1991;147:4211～4217, http://www.100md.com